王晶晶
摘要:將八甲基環(huán)四硅氧烷預(yù)乳化后與多組分丙烯酸酯共聚,采用種子乳液聚合法,合成有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂,并將其用于滌棉織物的抗起毛起球整理。本文主要探討了乳液粒徑大小、整理液濃度、焙烘溫度和焙烘時間因素對整理效果的影響,確定優(yōu)化工藝條件為乳液粒徑75 nm,整理劑濃度 5 g/L,焙烘溫度160 ℃,時間1.5 min。在優(yōu)化條件下,織物的抗起毛起球性能可達(dá)到 4 ~ 5 級,且織物的手感柔軟。
關(guān)鍵詞:有機(jī)硅改性丙烯酸酯;抗起毛起球;后整理;滌粘混紡織物
中圖分類號:TS195.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
Application of Silicone-modified Acrylic Resin in Anti-pilling Finish of Polyester/Viscose Blended Fabric
Abstract: In order to improve anti-pilling tendency of polyester/viscose blended fabric, a kind of acrylic resin modified by silicone was synthesized through emulsion polymerization method. Then the emulsion was used in anti-pilling finish. Influences of diameter of emulsion particle, concentration of emulsion, baking temperature and time on finishing were researched. The optimum process conditions were as follows: diameter of emulsion particle 100 nm, emulsion concentration 5 g/L, baking at 160℃ for 1.5 min.
Key words: silicon-modified acrylic resin; anti-pilling tendency; finish; polyester/viscose blended fabric
滌粘混紡織物美觀舒適,但易起毛起球,使織物的手感和風(fēng)格受到影響。影響滌粘織物抗起毛起球性能的因素主要有纖維性能、紡織工藝參數(shù)、后整理、加工因素和服用條件等,而織物抗起毛起球性能的改善途徑通常有以下 3 種:一是改變纖維性能或紗線、織物結(jié)構(gòu),使織物不易起毛起球或者使形成的毛球容易脫落;二是采用必要的預(yù)處理工藝,如燒毛、絲光等;三是采用相應(yīng)的后整理工藝,如樹脂整理和生物酶處理等。
丙烯酸類聚合物作為整理劑在紡織品染整加工中應(yīng)用廣泛,本文采用微乳液聚合法合成聚丙烯酸酯微乳液,引入八甲基環(huán)四氧硅烷(D4)對其進(jìn)行改性,并將改性后的微乳液用于滌粘織物的后整理,以期改善織物的抗起毛起球性能。
1 試驗
1.1 實(shí)驗材料
織物規(guī)格:滌/粘織物,32 tex×32 tex,密度58根/英寸 ×60根/英寸,幅寬150 cm。
藥品:甲基丙烯酸甲酯(AR)、α-甲基丙烯酸(AR)、苯乙烯(AR),天津市登峰化學(xué)試劑廠;丙烯酸丁酯(CP),上?;瘜W(xué)試劑站中心化工廠;丙烯腈(AR),天津市大茂化學(xué)試劑廠;過硫酸銨(AR)、氨水(CP),西安化學(xué)試劑廠;聚乙二醇400(CP),廣州市化學(xué)試劑廠;丙三醇(CP),天津市化學(xué)試劑二廠;十二烷基磺酸鈉(CP),天津市博迪化工有限公司;八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、乳化劑,道康寧公司;烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10),常州化工廠。
儀器:YG502型織物起毛起球儀,方圓儀器(東莞)有限公司;Colori5D電腦測色配色儀,美國Datacolor公司。
1.2 乳液的制備
分別稱取一定量的聚乙二醇400、丙三醇、十二烷基磺酸鈉、OP-10和乳化劑,于小燒杯I和Ⅱ內(nèi),再量取一定量的甲基丙烯酸甲酯、α-甲基丙烯酸、苯乙烯和丙烯腈加入到I內(nèi),在40 ℃左右將乳化劑溶解于單體中,全部溶解后在高速機(jī)械攪拌下緩慢加入水,用轉(zhuǎn)相分散法制成核單體的預(yù)乳液Ⅰ。后量取一定量的丙烯酸丁酯和D4加入到Ⅱ內(nèi),在40 ℃左右將乳化劑溶解于單體中,全部溶解后在高速機(jī)械攪拌下緩慢加入水,制成預(yù)乳液Ⅱ。然后進(jìn)行微乳液聚合,在裝有溫度計、攪拌器、冷凝管的四口瓶中加入一定量的水,開動攪拌,加一部分預(yù)乳液Ⅰ,用氨水調(diào)pH值 6 ~ 7,開始升溫至60 ℃時加入引發(fā)劑(0.5%過硫酸銨),繼續(xù)升溫并加入剩余預(yù)乳液I及引發(fā)劑,完畢后繼續(xù)加入預(yù)乳液Ⅱ及引發(fā)劑,溫度控制不變,滴加完單體后追加引發(fā)劑并保持反應(yīng),然后冷卻裝瓶。
1.3 整理工藝
取適量的乳液加入蒸餾水稀釋到一定濃度,將織物在強(qiáng)力壓染樹脂機(jī)進(jìn)行二浸二軋(溫度90 ℃,pH值 6 ~ 7,軋余率60% ~ 70%),將織物放入烘箱中烘干(5 min),而后在定形機(jī)上進(jìn)行焙烘(溫度160 ℃,時間1.5 min)。
1.4 測試方法
(1)手感測試:用感官測試法對織物整理前后的手感進(jìn)行評定。
(2)抗起毛起球測試:用織物起毛起球儀對樣品進(jìn)行起毛起球?qū)嶒?,每間隔50次停機(jī)觀察,將起球后的織物與標(biāo)準(zhǔn)樣照進(jìn)行對比,確定試樣的起球程度。根據(jù)GB/T 4802.1— 1997《紡織品 織物起球試驗 圓軌跡法》進(jìn)行評級。
(3)顏色測試:用測色配色儀對整理前后的織物進(jìn)行測試,根據(jù)K/S值來判斷整理前后的色澤變化。
2 結(jié)果與討論
2.1 微乳液粒徑大小對整理效果的影響(表 1)
由表 1 可知,當(dāng)乳液粒徑為70 nm時,整理后織物的各項性能較好。微乳液粒徑小,形成的膜較薄,所以織物手感柔軟;同時,乳液容易滲透到纖維內(nèi)部,有利于對纖維的浸潤和包覆,因此織物的抗起毛起球性、表面抗?jié)裥暂^好。
2.2 整理液濃度對整理效果的影響(表 2)
由表 2 可知,隨著整理劑濃度的升高,織物手感逐漸變差,當(dāng)整理劑濃度為 5 g/L時,織物手感相對較好且抗起毛起球性能最佳。當(dāng)乳液濃度過高時,織物表面交聯(lián)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜變厚,影響手感,且抗起毛起球性能呈略微下降的趨勢,故在保證功能性整理效果的前提下一般盡量降低乳液濃度。
2.3 焙烘條件對整理效果的影響
本實(shí)驗通過改變焙烘溫度和時間考察焙烘條件對整理效果的影響并優(yōu)化工藝條件,結(jié)果如表 3、表 4 所示。
表 3 數(shù)據(jù)表明,當(dāng)焙烘溫度較低時,手感較好,但抗起毛起球性能較差。溫度較低時,交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)程緩慢,整理效果不理想。提高溫度,織物的抗起毛起球性能有所提升,但會影響織物手感,因此,焙烘溫度以160 ℃為宜。
由表 4 可知,焙烘時間過短,織物抗起毛起球性能相對較差;時間過長,織物手感變差,抗起毛起球性也會略有降低,因此選擇焙烘時間為1.5 min。
2.4 整理后織物的色變
為考察整理后織物的色變情況,采用測色配色儀對整理前后的布樣進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明,標(biāo)樣的K/S值為8.196,整理后織物的K/S值為8.499,整理后織物顏色略有變深,前后差異不大。
3 結(jié)論
(1)選擇粒徑75 nm的乳液用量 5 g/L時,處理后織物手感柔軟,抗起毛起球效果理想。
(2)在160 ℃下焙烘1.5 min后,織物的抗起毛起球性能較好且不會影響織物的手感。
(3)經(jīng)抗起毛起球整理后,織物的K/S值略有提高,色變不大。
參考文獻(xiàn)(略)